一種鋯管棒電磁超聲檢測探頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電磁超聲檢測技術領域，更具體涉及一種鋯管棒電磁超聲檢測探頭。
【背景技術】
[0002]目前常見的鋯管棒無損檢測使用穿過式渦流檢測技術，即鋯管需穿過渦流探頭線圈，或者渦流探頭線圈中心與鋯管對中并沿鋯管平行移動，可有效地檢測出管材中的孔、點狀缺陷和橫向缺陷。在檢測過程中要求探頭必須具有檢測靈敏度高、抗干擾性能優(yōu)、周向檢測靈敏度差小和檢測重復性好的特點，而且要對管材幾何尺寸變化和抖動干擾噪聲信號有良好的抑制作用。
[0003]—般使用的渦流檢測儀，采用高度集成的儀表化設計，帶有溫度自動補償功能，可保證檢測儀穩(wěn)定可靠工作，并通過計算機實現遠程控制。配套設備主要包括主機、輸送輥道、上下料架、標記及分選機構、操作控制臺、探頭架、氣路系統(tǒng)及動力裝置。
[0004]為了便于管材在檢測過程中與探頭線圈軸線對中，在探頭線圈的兩側均配有導向套，而導向套內徑尺寸對設備的同心度影響極大。如果間隙過大，則周向靈敏度差異大，易產生誤報漏檢；間隙過小，則管材通過不暢，易擦傷管表面。此外，還要電源和儀器之間接入高精度的電源凈化器，在檢測探頭中采用金屬屏蔽技術，并將所有儀器及探頭外殼、探頭架采取良好接地等措施，以保證檢測不受電網及空間電磁的干擾。
[0005]但是渦流檢測儀在檢測過程中要求探頭與被檢鋯管相互運動，并且渦流檢測技術具有對管材中縱向裂紋缺陷檢出率低的缺點，而需超聲檢測技術來彌補。

【發(fā)明內容】

[0006]為了克服現有的穿過式渦流檢測技術的局限性，本發(fā)明的目的提供一種鋯管棒電磁超聲檢測探頭，本發(fā)明可以克服渦流檢測技術具有對管材中縱向裂紋缺陷檢出率低的缺點，同時只需與鋯管端面相結合，而無需沿著鋯管平行移動并且造價低廉且輕巧便攜。本發(fā)明主要是利用磁致伸縮機理，在鐵鈷釩薄片上感應產生超聲波，通過耦合進入鋯管棒中，可以有效地檢測出管棒中的孔、點狀缺陷、橫向缺陷和縱向缺陷。
[0007 ]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0008]—種鋯管棒電磁超聲檢測探頭，殼體、磁環(huán)、線圈、線圈骨架、底蓋、探頭線、鐵鈷釩薄片、收緊套、鋯管棒，其特征在于:磁環(huán)放置在殼體內，線圈套在線圈骨架上，再將套有線圈的線圈骨架插入磁環(huán)內，探頭線的一端連接在線圈骨架的上，分別與線圈引出的端頭線相連，探頭線的另一端從殼體引出，鐵鈷釩薄片制成圓筒形并套上收緊套插入線圈骨架的中心筒內，鋯管棒插入鐵鈷釩薄片的圓筒內，外殼的一端用底蓋蓋住密封，并引出鐵鈷釩薄片和鋯管棒。
[0009]所述的線圈由接收線圈和發(fā)射線圈組成，接收線圈和發(fā)射線圈交替著套在線圈骨架上，接收線圈、發(fā)射線圈并引出端頭。
[0010]所述的線圈骨架、線圈、磁環(huán)和部分探頭線密封在外殼中，防水性能極佳，組裝好后輕巧易攜。
[0011]激發(fā)和接收超聲波的原件選用導磁性能良好的鐵鈷釩薄片，由卷片機現制，卷棒外徑約等于待測鋯管棒外徑，每次檢測可剪取一片，制成圓筒狀，實際檢測應用時拆裝方便；
[0012]為了使得鐵鈷釩薄片上由磁致伸縮機理產生的超聲波耦合進入鋯管棒中，使用工程塑料制成的收緊套固定和擠壓鐵鈷釩薄片，形狀為空心圓筒，外徑各處相同且等于探頭外殼內徑，內徑中間略小兩端略大，中間部分內徑略小于鋯管棒外徑，兩端部分內徑略大于鋯管棒外徑。另外橫向開數道槽口，增強收緊套的伸縮彈性。
[0013]控制和處理系統(tǒng)由激勵脈沖電流控制部分和超聲回波信號采集處理部分組成，計算機軟件控制超聲探傷儀輸出激勵脈沖電流的頻率，激發(fā)超聲波探頭在鐵鈷釩薄片上產生超聲波并接收。超聲回波信號采集部分采集超聲波探頭的信號傳輸給前置放大器和超聲探傷儀，最后通過網絡傳輸給上位計算機顯示并記錄。
[0014]卷好的圓筒狀鐵鈷釩薄片套在鋯管棒上端，套上收緊套固定，再插入線圈骨架內進行檢測，將探頭線接入前置放大器，再將前置放大器接入超聲探傷儀模塊，最后用網線連接計算機實現軟件控制。檢測時，探頭可沿收緊套輕微移動觀察波形尋找最佳位置，再由計算機軟件調節(jié)頻率觀察波形尋找最佳模態(tài)。
[0015]使用本發(fā)明的探頭檢測靈敏度高，具有拆裝方便、無需移動、輕巧便攜的特點，成本低廉，同時擁有頻率可調性和模態(tài)選擇性。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的電磁超聲檢測探頭拆解圖。
[0017]圖2為本發(fā)明的電磁超聲檢測探頭組裝圖。
[0018]圖3為本發(fā)明檢測穿孔鋯管(空心)的實驗波形圖。
[0019]圖4位本發(fā)明檢測無傷核燃料棒(半實心)的實驗波形圖。
[0020]圖中:1_外殼，2-磁環(huán)，3-接收線圈，4一發(fā)射線圈，5—線圈骨架，6-底蓋，7-探頭線，9-鐵鈷釩薄片，8-收緊套，10-鋯管棒。
【具體實施方式】
[0021]結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。
[0022]如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括殼體1、磁環(huán)2、線圈(3，4)、線圈骨架5、底蓋6、探頭線
7、鐵鈷釩薄片9、收緊套8、鋯管棒10，其特征在于:磁環(huán)2放置在殼體I內，線圈(3，4)套在線圈骨架5上，再將套有線圈的線圈骨架5插入磁環(huán)2內，探頭線7的一端連接在線圈骨架5的上，分別與線圈(3，4)引出的端頭線相連，探頭線7的另一端從殼體I引出，鐵鈷釩薄片9制成圓筒形并套上收緊套8插入線圈骨架5的中心筒內，鋯管棒10插入鐵鈷釩薄片9的圓筒內，夕卜殼I的一端用底蓋6蓋住密封，并引出鐵鈷釩薄片9和鋯管棒10。
[0023]所述的線圈由接收線圈3和發(fā)射線圈4組成，接收線圈3和發(fā)射線圈4交替著套在線圈骨架5上，接收線圈3、發(fā)射線圈4并引出端頭。
[0024]如圖1所示，在線圈骨架5上，順時針纏繞兩道若干匝數的0.2mm細漆包線為接收線圈3，并引出兩個端頭3a和3b，同時逆時針纏繞兩道若干匝